СМЕСИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
6.40. Смесительные устройства должны включать устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.
6.41. Смесительные устройства должны обеспечивать последовательный с необходимым разрывом времени ввод реагентов согласно пп. 6.17—6.19 и рекомендуемому прил. 4 с учетом длительности пребывания воды в трубопроводах или каналах между устройствами ввода реагентов.
6.42. Устройства ввода реагентов следует выполнять в виде перфорированных трубчатых распределителей или вставок в трубопровод, создающих местные сопротивления. Распределители реагентов должны быть доступны для прочистки и промывки без прекращения процесса обработки воды. Потерю напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя надлежит принимать 0,1—0,2 м, при установке вставки — 0,2—0,3 м.
6.43. Смешение реагентов с водой надлежит предусматривать в смесителях гидравлического типа (вихревых, перегородчатых). При обосновании допускается применение смесителей механического типа (мешалок).
6.44. Число смесителей (секций) надлежит принимать не менее двух с возможностью отключения их в периоды интенсивного хлопьеобразования.
Резервные смесители (секции) принимать не следует, но необходимо предусматривать обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов согласно п. 6.42.
6.45. Вихревые смесители надлежит применять при поступлении на станцию воды с крупнодисперсными взвешенными веществами и при использовании реагентов в виде суспензий или частично осветленных растворов.
Вихревые смесители следует принимать в виде конического или пирамидального вертикального диффузора с углом между наклонными стенками 30—45°, высотой верхней части с вертикальными стенками от 1 до 1,5 м, при скорости входа воды в смеситель от 1,2 до 1,5 м/с, скорости восходящего движения воды под водосборным устройством от 30 до 40 мм/с, скорости движения воды в конце водосборного лотка 0,6 м/с.
6.46. Перегородчатые смесители надлежит принимать в виде каналов с перегородками, обеспечивающими горизонтальное или вертикальное движение воды с поворотами на 180°. Число поворотов следует принимать равным 9–10.
6.47. Потерю напора h на одном повороте перегородчатого смесителя следует определять по формуле
 (8)
где — коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 2,9;
v — скорость движения воды в смесителе, принимаемая уменьшающейся от 0,7 до 0,5 м/с;
g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2.
6.48. Смесители должны оборудоваться переливными и спускными трубами. Следует предусматривать возможность уменьшения числа перегородок для сокращения времени пребывания воды в смесителях в периоды интенсивного хлопьеобразования.
6.49. Скорость движения воды в трубопроводах или каналах от смесителей к камерам хлопьеобразования и осветлителям со взвешенным осадком следует принимать уменьшающейся от 1 до 0,6 м/с. При этом время пребывания воды в них должно быть не более 1,5 мин.
Воздухоотделители
6.50. Воздухоотделители следует предусматривать при применении отстойников с камерами хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, осветлителей со взвешенным осадком, контактных осветлителей и контактных префильтров.
6.51. Площадь воздухоотделителя надлежит принимать из расчета скорости движения нисходящего потока воды не более 0,05 м/с и времени пребывания воды в нем не менее 1 мин.
Воздухоотделители допускается предусматривать общими на все виды сооружения или для каждого сооружения отдельно.
В тех случаях, когда конструкция смесителей сможет обеспечить выделение из воды пузырьков воздуха и на пути движения воды от смесителей к сооружениям обогащение воды воздухом исключается, воздухоотделители предусматривать не следует.
Камеры хлопьеобразования
6.52. В отстойниках надлежит предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования гидравлического типа. При обосновании допускается применение камер хлопьеобразования механического типа.
6.53. В горизонтальных отстойниках гидравлические камеры хлопьеобразования следует предусматривать перегородчатые, вихревые или со слоем взвешенного осадка.
6.54. Перегородчатые камеры хлопьеобразования следует принимать с горизонтальным или вертикальным движением воды. Скорость движения воды в коридорах следует принимать 0,2—0,3 м/с в начале камеры и 0,05—0,1 м/с в конце камеры за счет увеличения ширины коридора.
Время пребывания воды в камере хлопьеобразования следует принимать равным 20—30 мин (нижний предел — для мутных вод, верхний — для цветных с низкой температурой зимой).
Ширина коридора должна быть не менее 0,7 м. Число поворотов потока в перегородчатой камере следует принимать равным 8—10.
Допускается применение двухэтажных камер.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.55. Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с вертикальными или наклонными стенками (угол между стенками следует принимать в зависимости от высоты камеры в пределах 50—70°). Время пребывания воды в камере следует принимать равным 6—12 мин (нижний предел — для мутных вод, верхний предел — для цветных вод).
Скорость входа воды в камеры следует принимать 0,7—1,2 м/с, скорость восходящего потока на выходе из камеры 4—5 мм/с.
Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.56. Камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка с вертикальными перегородками надлежит применять для вод средней мутности и мутных вод. Восходящую скорость движения воды следует принимать 0,65—1,6 мм/с при осветлении вод средней мутности и 0,8—2,2 мм/с при осветлении мутных вод.
При применении встроенных камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка расчетную скорость осаждения взвеси в отстойнике при обработке мутных вод надлежит принимать на 20 %, при обработке вод средней мутности на 15 % более, чем указано в табл. 18.
Таблица 18
Характеристика обрабатываемой
воды и способ обработки
|
Скорость выпадения взвеси u0, задерживаемой отстойниками, мм/с
|
Маломутные цветные воды, обрабатываемые коагулянтом
|
0,35 – 0,45
|
Воды средней мутности, обрабатываемые коагулянтом
|
0,45 – 0,5
|
Мутные воды, обрабатываемые:
коагулянтом
|
0,5 – 0,6
|
флокулянтом
|
0,2 – 0,3
|
Мутные воды, не обрабатываемые коагулянтом
|
0,08 – 0,15
|
Примечания: 1. В случае применения флокулянтов при коагулировании воды скорости выпадения взвеси следует увеличивать на 15—20 %.
2. Нижние пределы u0 указаны для хозяйственно-питьевых водопроводов.
6.57. Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком следует предусматривать с помощью напорных перфорированных труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°. Расстояние между перфорированными трубами следует принимать 2 м, от стенки камеры — 1 м.
Потери напора в перфорированных распределительных трубах надлежит определять согласно п. 6.86.
Скорость движения воды в начале распределительных труб следует принимать 0,5—0,6 м/с, площадь отверстий 30—40 % площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий — не менее 25 мм.
6.58. Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники надлежит предусматривать при скорости движения воды не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. На входе воды в отстойник следует устанавливать подвесную перегородку, погруженную на 1/4 высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.
6.59. В вертикальных отстойниках следует предусматривать гидравлическую камеру хлопьеобразования водоворотного типа, располагаемую в центре отстойника. Воду надлежит подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры должны предусматриваться решетки с ячейками размером 0,5х0,5 м, высотой 0,8 м.
Потерю напора в сопле следует определять по формуле (8) п. 6.47, принимая скорость движения воды при выходе из сопла 2—3 м/с и коэффициент гидравлического сопротивления = 1,18.
Сопло надлежит располагать на расстоянии 0,2dк от стенки камеры (dк — диаметр камеры хлопьеобразования) на глубине 0,5 м от поверхности воды.
6.60. Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа следует определять из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15—20 мин и высоты камеры, принимаемой 3,5—4 м.
6.61. Над камерами хлопьеобразования необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.
6.62. При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную (пп. 6.63, 6.68).
Вертикальные отстойники
6.63. Площадь зоны осаждения Fв.о, м2, вертикального отстойника без установки в нем тонкослойных блоков следует определять по формуле (9) для двух периодов:
минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды;
наибольшей мутности при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.
Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению
 (9)
где q — расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м3/ч;
vp — расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается при отсутствии данных технологических изысканий не более указанных в табл. 18 величин скоростей выпадения взвеси с учетом п. 6.56;
Np — количество рабочих отстойников;
об — коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, величина которого принимается 1,3—1,5 (нижний предел — при отношении диаметра к высоте отстойника — 1, верхний — при отношении диаметра к высоте — 1,5).
При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.
6.64. При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь зоны осаждения определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом, 3—3,5 м3/(чм2), для средней мутности 3,6—4,5 м3/(чм2), для мутных вод 4,6—5,5 м3/(чм2).
6.65. Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать 70—80°.
Сброс осадка следует предусматривать без выключения отстойника. Период работы, Тр, ч, между сбросами осадка следует определять по формуле
 (10)
где Wос.ч — объем зоны накопления и уплотнения осадка, м3;
— средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, г/м3 в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами принимаемая по данным табл. 19;
Мосв — мутность воды, выходящей из отстойника, г/м3, принимаемая от 8 до 15 г/м3;
Св — концентрация взвешенных веществ в воде, г/м3, поступающих в отстойник, определяемая по формуле
 (11)
где М — количество взвешенных веществ в исходной воде, г/м3 (принимается равным мутности воды);
Дк — доза коагулянта по безводному продукту, г/м3;
Кк — коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия — 0,5, для нефелинового коагулянта — 1,2, для хлорного железа 0,7;
Ц — цветность исходной воды, град;
Вн — количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, г/м3, которое определяется по формуле
Ви = Ди/Ки - Ди, (12)
где Ки — долевое содержание СаО в извести,
Ди — доза извести по СаО, г/м3.
Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.
6.66. Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами.
Сечения желобов следует рассчитывать на скорость движения воды 0,5—0,6 м/с.
Горизонтальные отстойники
6.67. Горизонтальные отстойники надлежит проектировать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет отстойников следует производить для двух периодов согласно п. 6.63.
Площадь горизонтальных отстойников в плане Fг.о, м2, следует определять по формуле
 (13)
где q — расчетный расход воды, м3/ч, принимаемый согласно п. 6.63;
u0 — скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаемая по табл. 18;
об — коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3.
Таблица 19
Мутность исходной воды, мг/л
|
Применяемые реагенты
|
Средняя по высоте осадочной части отстойника концентрация твердой фазы в осадке, г/м3, при интервалах между сбросами осадка, ч
|
|
|
6
|
12
|
24 и более
|
До 50
|
Коагулянт
|
9 000
|
12 000
|
15 000
|
Св. 50 до 100
|
“
|
12 000
|
16 000
|
20 000
|
“ 100 “ 400
|
“
|
20 000
|
32 000
|
40 000
|
“ 400 “ 1000
|
“
|
35 000
|
50 000
|
60 000
|
“ 1000 “ 1500
|
“
|
80 000
|
100 000
|
120 000
|
“ 1500
|
Флокулянт
|
90 000
|
140 000
|
160 000
|
“ 1500
|
Без реагентов
|
200 000
|
250 000
|
300 000
|
Примечание. При обработке исходной воды коагулянтами совместно с флокулянтами среднюю концентрацию твердой фазы в осадке надлежит принимать на 25 % больше для маломутных цветных вод и на 15 % — для вод средней мутности.
При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь отстойника следует определять согласно п. 6.64. Блоки следует предусматривать на всей длине отстойника.
6.68. Длину отстойников L, м, следует определять по формуле
 (14)
где Нср — средняя высота зоны осаждения, м, принимаемая равной 3—3,5 м в зависимости от высотной схемы станции;
vср — расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной 6—8, 7—10 и 9—12 мм/с соответственно для вод маломутных, средней мутности и мутных.
|
